1、作者:吴善龙 2015-12-50大屏幕 LED 背光流行驱动芯片 MP4653 的电路祥解作者:吴善龙背光电路:该机的背光电路芯片是 MP4653,MP4653 共输出两路驱动:一路驱动主开关电源串联型 LLC 电路,串联型 LLC 电路把输入的来自 PFC 电路的 390V 供电,经过 DC-DC 变换,为 LED 背光灯串供电和为整机提供主电源电压(称为直流母线电压 Vbus),MP4653 电路有以下特点:该 MP4653 具有 2 个控制环路:一个恒流控制环路 CC /恒 压控制环路 CV 模式,它属于串联型 LLC 开关电源。专门为 LED电视作驱动背光源,它是一个开关电源含有两套
2、控制环路,相当于一个开关电源担负着两套开关电源的任务:输出一路恒定电压电源 Vbus 为全机各个 电路板供电,同时输出一路恒定 电流电源为背光 LED 灯串供电。在以前的电路设计中,这两个不同类型的电源,都是用两套独立的开关电源来分别实现。无法把一个恒定电压的开关电源与一个恒定电流的电源由一个开关电源来同时担当。而 MP4653 就很奇妙的由一个开关 电源同时完成两个开关电源:恒压电源和恒流电源的任务。MP4653 特别是对于大尺寸电视 LED 背光更有利。供电范围从 9V 至 30V, MP4653 输出两路 180 度相移的驱动信号,驱动外接的功率输出级。通过外部栅极驱动变压器,增强 9V
3、 门驱动器提供足够的驱动能力和可直接驱动外部 MOSFET功率 MOS 管。 该 MP4653 集成的恒定电流控制环路对 LED 背光电流调节,一个恒定电压控制回路调节直流母线电压为整机供电:主板、T-CON 板、液晶屏,直流母线电压 Vbus 被用来生成整机系统电源 13.5V 12V / 5V 和为其它 DC / DC转换器供电。在恒流控制环路 CC / 恒压控制环路 CV 控制 LLC 开关电源输出级的工作频率从而调节背光 LED 的电流和输出母线电压 Vbus 为整机供电 。该 MP4653 采用模拟调光和 PWM 调光电路控制背光 LED 电流。一路驱动信号PWMOUT 输出,去直接
4、驱动调光 MOSFET(功率 MOS 开关管) ,有助于实现快速和高对比度的 PWM 调光。PWM 调光信号也被用于恒定电流控制环路 CC / 恒定电压控制环路 CV 模式控制。本芯片输出的 PWM 调光方波高电平时,电流控制环路工作,此时背光灯串 LED 的电流被调节在标准值上。在芯片输出的 PWM 调光方波低电平时,恒压控制环路 CV模式工作,把输出为整机供电的主电源电压被调节在标准值上。芯片输出的 PWM 栅极驱动方波,是高电平时让主开关电源 LLC 变压器次级输出的电能为背光 LED 灯串提供恒定的电流,PWM 栅极驱动方波是低电平时让主开关电源 LLC 变压器产次级为整机各电路板提供
5、主电源电压,通过主开关电源 LLC 功率级在 PWM 方波在高电平区间和 PWM 方波低电平区间连续转换。这样可以帮助我们消除在 PWM 调光系统的燥音。该 MP4653 拥有足够的智能保护,从而提高系统的可靠性。当背光 LED 灯串驱动电路和主开关电源输出的为整机供 电的直流电源电压发生故障时,它可以提供很好的保 护。对于为整机供电的主电源电路保护功能包括过电压保护和过电流保护(短路保护)。用于背光 LED 驱动电路的保护包括:LED 开路保护, LED 短路保 护,LED 的过电流保护,LED 灯串内任一点的到地短路保护。热保护集成在 MP4653 内部 。该 MP4653 是 SOIC2
6、0 封装MP4653 典型应用电路图:作者:吴善龙 2015-12-51上图中,MP4653 是背光控制芯片兼作电视机主开关电源。Q1 Q2 是主开关电源的两个 MOS 开关管。T1 是 Q1 Q2 的推动变压器,T2 是开关电源的输出变压器。 T2 的初级电感与 Cr 电容,构成 LLC 串联谐振开关电源。T2 上部的次级接两个二极管组成全波整流,得到直流输出电压 Vbus,该电压为 16V,为整机各电路板、液晶屏供电。T2 下部的次级,接 4 个 D 组成的桥式整流,经 C0 滤波,得到的直流电压,为背光 LED 灯串供电。该电压约为200V.电网 220V 的交流电,经桥式整流、 PFC
7、 电路,输出 400V 的直流电压,为主开关电源 Q1 Q2 供电。付电源电路输出的 12V 电源电压,加到 MP4653 的供电脚 15,该电压在启动阶段为 12V,在正常工作后升高到 15V,从 15脚输入的电源电压,在 IC 内部稳压后,得到 9V 供电,一方面为芯片内部电路供电,也可以从 17 脚输出 VCC 供电,为其它电路提供电源。模拟调光信号 A-Dim 加到 IC 的 13 脚,脉冲调宽的调光信号 PWM 加到 IC 的 14 脚,为设计者提供了选择调光方式的余地。这两种调光方式,任选一种。MP4653 共输出两路驱动:一是从 18、20 脚输出主开关电源的驱动脉冲,驱动开关电
8、源开关管 Q1 Q2 轮流导通,2 是从 16 脚输出调光方波 PWMOUT,加到T2 次级的 MN 调光管的 G 极和上图中右下角的小功率 MOS 管的 G 极。调光管 MN 的导通与截止两者时间上的比例由 PWMOUT 方波的占空比决定,当 PWM 正波比较宽时,MN 管导通时间长,而截止时间短,MN 管 D 极所接的 LED 背光灯串发光时间长,熄灭时间短,此时屏幕背光的亮度高,而当 PWM 波的正方波变窄时,LED 发光时间变短,截止时间变长,背光变暗。LED 背光亮暗的调节方法,就是靠调节 LED 灯串发光的时间占空比来调节。在 MN 管的 S 极到地接有一个 LED 电流检测电路,
9、LED 电流在这个电阻上产生的压降代表了 LED 灯串的电流,产生的 LED 灯串电流采样电压称为 IFB,加到 MP4653 的 7 脚进行电流负反馈,使流过 LED 灯串的电流稳定在标作者:吴善龙 2015-12-52准值上。因此背光的亮暗调节不是通过调 LED 电流的大小,而是通过调节 LED 灯串发光时间的占空比来实现的。LED 灯串的电流在背光亮暗调节时,是稳定不变的。开关电源在 T2 次级输出的为整机各电路板供电的主电源电压,称为母线电压 Vbus,见上图中的右上角,Vbus 输出电压,经分压取样电路,得到 VFB,加到 MP4653 的 4 脚,进行稳压电的负反馈,可使输出的主电
10、源电压稳定不变。Vbus 主电源的电流取样电阻是上图右上角的 RV0CP,在该电阻上产生与 Vbus 电源的电流成正比的负压,加到MP4653 的 3 脚,当主开关电源的负载有短路造成 Vbus 过流时,加到 3 脚的 VOCP 负压变大(比如从-0.1V 增大到-0.2V),在芯片内部就会启动过流保护,关断 18 20 脚的驱动输出。背光 LED 灯串也设有短路过流保护电路,上图中右下角的 ROCP 就是 LED 灯串过流取样电阻,当 LED 灯串到地有短路引起 LED 灯串电流过大时,在 ROCP 的左端产生的 OCP 负压增大,把该电压加到 MP4653 的 8 脚,启动芯片内部的 LE
11、D 过流保护,防止由此损坏零件。LED 灯串供电过压保护:见上图的右部。LED 灯串的供电,由分压取样电路得到取样电压 OVP,当 LED 灯串开路时,LED 灯串的供电电压肯定升高,升高的 OVP 电压,加到 MP4653 的 9 10 11 12 脚,启动芯片内部的LED 过压保护,防止因为过压损坏零件。当芯片 16 脚输出的 PWM 方波是高电平时,分成两路:一路加到 MN 管的 G 极,N 沟道的 MN 管导通,为 LED灯串提供电流,LED 灯串发光。二路是加到上图中右下角的小功率 MOS 管的 G 极,经放大倒相在其 D 极变成负方波,加到 P 沟道 MP 管的 G 极,MP 管导
12、通,4 个 D 组成的桥式整流电路为 LED 灯串供电。而当 16 脚输出PWM 方波的低电平时,MN 管截止,背光 LED 灯串熄灭。同时经小功率 MOS 管反相成高电平加到 MP 管(P 沟道)的 G 极,MP 管截止,切断 4 个 D 组成桥式整流电路的输出,在此时刻不给 LED 灯串供电。MP4653 各脚功能:作者:吴善龙 2015-12-531 脚 名称 SS:软启动脚,同时和 2 脚一起设置工作频率。 1 脚到地间接一个电阻 RSS 和一个电容 CSS 串联,1脚到地间再并一个电阻 RSS-FEST。1 脚的电流和 2 脚的电流源一起决定工作频率。RSS 电阻和 CSS 电容用于
13、软启动。1 脚到地的标准电压是 1.49V,当直流母线电压故障时,该脚电压被拉低到 0V。RSS 和 CSS 网络设定启动频率和软启动时间。2 脚 名称 FSET:频率设定。2 脚到地间接一个电阻。通过电流控制环路和电压控制环路,对 2 脚的电压和工作频率进行编程控制。2 脚的正常电压是 1.38V.3 脚 名称 VOCP:母线(开关电源次级输出的主电源电压,给全机各电路板和液晶屏供电)电压 Vbus 的过流保护。这个脚检测主开关电源次级的负载电流,当该脚电压低于-100mv 时,触发母线级保护。3 脚正常电压 0.01V.4 脚 名称 VFB:母线 Vbus(开关电源次级输出的直流电压,给整
14、机供电)电压反馈,用于稳压控制。在脉宽调制电路 PWM 高电平(接通)期间对母线电压 Vbus 进行采样,在脉宽调制 PWM 低电平(关闭)期间,用这个采样电压作为母线电压控制环路的基准电压。4 脚输入的采样电压也用于母线电压的过压保护。当 4 脚的电压超过2.4V 时,母线电压的过压保护电路被触发。正常时该脚电压 1.23V.5 脚 名称 VCOMP:电压控制环路反馈电压的补偿点。该脚到地间接一个 RC 补偿网络。当总线电压电路发生故障保护时,该脚也被用于打嗝定时器。当总线电压级发生故障时,把该脚从电压控制环路和打嗝定时器断开,以利于总线电压级启动。正常时 5 脚电压 0.1V.6 脚 名称
15、 ICOMP :电流控制环路的补偿点。在该脚到地间接一个 RC 补偿网络。该脚也用于 LED 级保护时的打嗝定时器,当 LED 级出现故障时,把该脚从内部的放大器和 LED 级打嗝定时器断开,以利于重新启动。正常时 6 脚是 1V。7 脚 名称 IFB:LED 背光灯串电流反馈输入脚。让 LED 电流流过一个电阻,从而把 LED 电流转化成电压,反馈到 7 脚。内部的误差放大器从 6 脚吸入一个电流,与这个脚电压的绝对值成正比。这个脚的平均电压受基准电压控制(受模拟亮度电压的控制,当模拟亮度电压是高电平时是 0.2V) 。7 脚的电压也被用于 LED 灯条过流检测。当该脚的电压高于 0.3V
16、时长达 200us 时,或者该脚电压高于 0.6V 时,在 IC 内部触发 LED 电路过流保护。正常电压 0.2V.8 名称 SSD:灯串短路保护。LED 驱动电路次级侧的电流反馈到 8 脚。当该脚上的电压低于-0.2V 时,LED 驱动电路过流保护。正常电压:-0.1V。9-12 脚 名称 VLED:分别是 4 个 LED 灯串供电的电压反馈输入端。这 4 个脚共同完成 LED 驱动电路的过压保护。这 4 个脚中最高的电压以及它们的压差被检测,根据这些检测对 LED 驱动电路进行保护。如果 LED 灯串的数量少于 4 个,把剩下的空脚和其它已接 LED 灯串的脚短接。测量这 4 个脚的电压
17、时,会引起保护、LED 灯串熄灭。正常电压:1.5V.13 名称 A -dim:模拟调光输入。当该脚电压在 0-1.18V 间变化时,LED 灯串的电流在 0-100%变化。如果不用这个脚,可把该脚用 100K 电阻接到 VCC。正常电压 3.1V。14 名称 PWMIN:脉宽调制调光输入。加一个 100HZ 到 2KZ 的调宽波到这个脚进行调光。实测 3.2V.15 名称 VIN:供电脚,把该脚到地接一个 0.1uf 的瓷片电容进行高频旁路。实测 15.1V.16 名称 PWMOUT:调光 MOS 功率管驱动输出。实测 9.1V.17 名称 VCC:内部 9.3V 稳压电源输出。一方面为芯片
18、内部电路供电,同时也为门极驱动电路供电。在该脚到地间接一个 1uf 的瓷片电容,旁路高频信号。实测电压 9.3V.18 名称 GL:驱动信号输出,与 20 脚的驱动信号相位差 180 度。实测电压:2.5V.19 名称 GND:接地脚。20 名称 GR 脚:驱动信号输出。与 18 脚的驱动信号相差:180 度。2.5V.MP4653 内部框图:作者:吴善龙 2015-12-54MP4653 内部包含两个控制环路:恒流控制环路 CC/恒压控制环路 CV 模式,它是一个开关电源完成两个开关电源的任务:一个稳压电源输出恒定电压为全机供电,一个恒流电源为 LED 背光灯串供电。这是一个 LLC 串联型
19、开关电源,用于电视机 LED 驱动电路。专门设计为 LIPS 的大尺寸电视 LED 背光电路。供电范围 9-30V。输出 2 路互为 180 度相位差的驱动脉冲,驱动外接 2 个对管:MOS 功率输出电路。为增强型 9V 门极驱动提供足够的驱动能力,能够通过外接的驱动变压器,驱动外接的 MOS 功率管。MP4653 通过频率控制 LLC 功率输出电路,使背光 LED 电流和母线电压 Vbus 被控制,使两者输出在标准数值上。作者:吴善龙 2015-12-55内部稳压器:芯片 15 脚和 17 脚内部有一个线性的 VCC 稳压器,从 15 脚输入稳压器,稳压后从 17 脚输出。它为芯片内部的电路
20、和门极驱动电路供电。芯片内部有供电欠压锁定功能,直到 VCC 超过最低门限后才再次启动。芯片的启动:给芯片提供供电之后,VCC 脚被充电,超过 VCC 的欠压锁定门限时,芯片开始启动。首先复位电压控制环路、电流控制环路,把软启动电容放电。开始软启动。VCC 供电欠压的门限是 4.35V,只有高于 4.35V 时,本芯片才能进入工作。用电视机付电源提供的 5V 待机电源时就能直接启动。PWM 调光信号控制这个 LED 驱动级的启动。作者:吴善龙 2015-12-56在 PWM 信号加来之前,MP4653 内的恒压控制环路控制 DC-DC 电路(主开关电源)的工作,主开关电源输出的为整机各电路板及
21、液晶屏供电的母线电压 Vbus 被控制在标准电压值上。芯片内部集成了恒压控制环路 CV 和一个恒流控制环路 CC,CC 控制 LED 驱动电路的 LED 电流保持恒定在标准值上,CV 控制母线电压电路输出的母线电压 Vbus 保持在标准值上。PWM 调光信号用来区分这两种模式。在PWM 方波高电平区间,电流控制环路投入工作,此时 LED 电流被调节在标准值上。在 PWM 方波低电平区间,电压控制环路投入工作,控制直流母线的输出电压保持在标准数值上。LED 电流调节的电流控制环路:LED 电流被取样后加到芯片的 IFB 脚。经内部的误差放大器倒相放大,送到ICOMP 引脚外接的 RC 网络进行频
22、率补偿。IFB 脚内部的误差放大器通过电流控制环路,调节 IFB 信号的平均电压,达到与内部 0.2V 的基准电压相等,此时 LED 灯串的电流被调节到标准数值上,完成了电流控制环路的职能。当 LED 灯串的电流比标准值增大时,LED 灯串电流取样电压 IFB 同比增高,经过内部误差放大器的倒相,在其输出端 ICOMP 引脚的电压同比降低。IFB 脚内部误差放大器的输出,经通过一个内部开关 S1,连接电流控制环路外部补偿网络(R C 网络)ICOMP。在 PWM 方波高电平区间,S1 被接通,误差放大器的输出被连接到外部的补偿网络 ICOMP,LED 电流被被这个控制环路调节在标准数值上。在
23、PWM 方波低电平区间,S1 被断开,ICOMP 补偿网络从误差放大器输出端被切断,ICOMP 引脚外部电容上的电压保持它的值不变,直到下一个 PWM 方波的高电平区间。误差放大器的输出被拉低到 PWM 方波低电平区间的值。内部集成了 LED 电流调节的间歇模式,当 LED 灯条电流明显增大时,电流取样电压 IFB 也同比升高,当 IFB电压高于 1.1 倍的基准电压时,经误差放大器倒相放大后,其输出端 ICOMP 电压足够的低,表明通过升高开关电源的工作频率来降低 LED 灯串的电流已到极限,已无法通过升高工作频率来降低 LED 灯串的电流了。此时芯片让主开关电源振荡电路跳跃一些开关周期(让
24、开关电源的工作停歇几个周期,使开关电源输出为灯串供电的电压下降) ,利用这个方法降低 LED 灯串的电流,直到 IFB 电压足够低。用于母线电压电路的母线电压 Vbus 控制环路:母线电压经分压取样后被加到 VFB 脚,在 PWM 方波高电平区间,自动的采样 VFB 电压,并且以它作为电压控制环路的基准。经内部的电压环路误差放大器调节 VFB 脚的平均电压。在 PWM 方波低电平区间把它作为基准电压。电压控制环路误差放大器输出通过一个内部的开关 S2,被连接到外部电压环路补偿网络(由 R C 组成)VCOMP 脚,在 PWM 方波低电平区间,S2 接通,用电压误差放大器的输出控制电压控制环路,
25、调节母线电压。在 PWM 高电平区间,S2 被断开,VCOMP 脚的补偿网络(R C)从误差放大器断开,保持 C 上的电压值不变,直到下一个 PWM 低电平区间。电压环路误差放大器的输出,在 PWM 高电平区间被拉低。当母线电压升高时, 经过分压取样,加到 VFB 脚的取样电压同比升高,经过内部电压误差放大器倒相放大输出,在输出端 VCOMP 引脚的电压降低,该电压控制后面的工作频率控制电路, ,让工作频率升高,从而达到降低母线输出电压的目的,最终,使母线输出电压保持不变。该芯片在稳压环路也集成了间歇工作模式。当母线输出电压轻度升高时,导致取样电压 VFB 同比升高,经过芯片内部电压误差放大器
26、倒相输出,引起放大器输出电压 VCOMP 电压降低,该电压去控制后面的工作频率升高,通过 LLC 串联型开关电源的特性,就可以达到降低母线输出电压的目的。当母线输出电压升高很多时,经取样后VFB 电压高于基准电压的 1.1 倍时,控制工作频率已升高到最高工作频率,此时不能再通过升高工作频率来降低Vbus 电压了,只能让开关电源间歇性暂时停止几个工作周期,即跳跃一些开关周期,用跳跃几个工作周期的方法,达到降低母线输出电压的目的,最终使母线输出电压不升高,保持在标准数值上。电流环路误差放大器和电压环路误差放大器,两者中哪一个输出电压高,就由那一个去控制工作频率。一个高的补偿输出电压 VCOMP,获
27、得一个低的工作频率,根据 LLC 串联型开关电源的特性,母线的输出电压就会升高。反之,较低的 VCOMP 电压,会使工作频率升高,根据 LLC 串联型开关电源的特性,会得到较高的母线输出电压,背光亮度控制:该芯片提供了 2 个调节背光亮度的方法:1 脉宽调制 PWM 方波调节背光亮度,2 模拟电压调节背光亮度。在 PWM IN 输入脚一个数字 PWM 调光信号,允许 PWM 方波调光。LED 灯串的亮度与外部输入的 PWM 方作者:吴善龙 2015-12-57波的占空比成正比,驱动信号从芯片的 PWM OUT 脚输出,直接驱动调光 MOS 功率管,帮助实现最快、最高对比度 PWM 调光。当 P
28、WM 方波的占空比较大时,LED 背光亮度升高。从芯片的 A-dim 脚输入模拟调光信号电压:0-1.18V,调节 LED 灯电流幅度从 0-100%。母线电压电路 Vbus 的保护:该芯片有智能全面的保护功能,以此提高芯片的可靠性。当直流母线电压电路和LED 驱动电路发生故障时,都可以提供可靠的保护。对直流母线电压电路的保护,包括:过压保护、过流保护(短路保护)。VFB 检测母线输出电压 Vbus,以实施稳压控制,同时 VFB 用于实施过压保护。当 VFB 脚高于 2.4V 达到 2us时,芯片触发母线电压保护。母线电压电路次级电流,经过取样加在芯片 VOCP 脚进行检测,当 VOCP 脚低
29、于-0.1V 时(例如-0.2V) ,芯片触发直流母线过流保护。母线电压电路保护启动时,芯片的门极驱动信号 PWM OUT 被禁止输出,此时主开关电源的两个 MOS 功率开关管得不到驱动信号,主开关电源停止工作,主开关电源的输出变压器次级没有功率输出,此时直流母线电压Vbus 没有输出,同时 LED 背光驱动电路得不到 200V 的供电。母线电压保护电路启动时,ICOMP 脚:电流环路补偿节点及 SS 软启动引脚都被拉到低电平,此时,打嗝定时器启动,打嗝定时的时间过后,启动母线电压电路,如果故障没有消除,故障保护会再次发生,形成启动-保护-启动- ,类似打嗝的现象。VCOMP 脚,外接 R C
30、 元件,这是电压环路补偿节点,在芯片内部通过一个开关,与内部电压误差放大器的输出端相连。打嗝时,内部开关断开,内部放大器与 VCOMP 脚外接的电容 C 被断开,C 上的电压保持它的值,直到故障现象消失,开关再次接通外部的电容。当开关断开时,2ua 的电流给 VCOMP 脚外接的电容充电,直到VCOMP 脚电压达到 3V。然后一个 2ua 的电流源给 VCOMP 脚电容放电直到 0.45V,然后,系统恢复。这就是打嗝定时器的工作过程。LED 驱动电路的保护:LED 驱动电路的故障检测,包括 LED 灯串开路保护,短路保护,过流保护,LED 灯串中某点到地短路保护。在 VLED1 VLED2 V
31、LED3 VLED4 这 4 个脚,分别检测 4 个灯串的供电电压值,选择这 4 个灯串中电压最高者作为保护采样,如果电压最高者超出标准值:2.4V ,就会引发保护灯串供电过压保护。灯串电压差保护:这 4 个灯串相互之间最大的电压差作为保护的采样,如果任两个灯串之间的电压差超过0.15V,就会引发压差过大保护电路的动作。由此看出,该芯片设置的保护起控电压过于灵敏。稍微偏离正常值就会引发保护。因此在检修和测量中,当用电压表测这 4 个脚的电压时,常会引发保护动作:在测量时表笔一接触这 4 个引脚,LED 灯串就熄灭。通过调节 VLED1-VLED4 脚外接的电阻值,就可改变保护电路起控的门限。L
32、ED 电流反馈脚 IFB:也用于 LED 灯串的过流保护,当 IFB 脚电压高于 0.3V、长于 200us 时,或 IFB 脚电压高于 0.6V 时,就会触发 LED 灯串驱动级的灯串过流保护。SSD 脚用于检测 LED 驱动电路次级电流。当 SSD 脚电压低于 -0.2V(比如达到-0.3V)长于 2us 时,触发 LED驱动电路过流保护。当 LED 驱动电路保护的时候,调光 MOS 功率管的驱动信号被禁止,以关断调光 MOS 功率管,同时,切断 LED 驱动级的电源供电。断开内部电流误差放大器与电流环路补偿节点 ICOMP 的连接,并且保持ICOMP 引脚外部电容上的电压值,直到 LED
33、 驱动级故障消失。过流保护动作时,电流打嗝定时器电路工作:1个 2ua 的电流源给 ICOMP 引脚外接的电容充电,直到 ICOMP 引脚电压上升到 3V,然后一个 2ua 的电流源给ICOMP 引脚外接的电容放电,直到该脚电压下降到 0.45V,然后,这个 LED 驱动电路恢复工作。这就是打嗝定时器的工作过程。芯片 18、20 脚输出的 LLC 串联型主开关电源开关管的驱动信号是连续的,在 LED 驱动电路故障情况下,直流母线电压 Vbus 仍能被正常的调节。因此,在 LED 驱动级故障保护时,不影响整机各电路板的电源供电。作者:吴善龙 2015-12-58怎样设置 LED 灯串电流的大小?
34、芯片的 7 脚输入的是 LED 灯串电流的取样电压:IFB,LED 灯串驱动 MOS 功率管的 S 极到地接有 LED 电流检测电阻,称为 LED 电流检测电阻 Rsense,该电阻的大小用来设定 LED 灯串电流的最大值。LED 灯串总电流见以下的等式:Iled=0.2V/Rsense在芯片的 IFB 脚与 Rsense 电阻间推荐接一个 1K 电阻,该电阻接在 IFB 脚与 LED 驱动管 S 极到地间的灯串电流检测电阻 Rsense 之间。最低、最高工作频率的设置:由 1 脚 SS 和 2 脚 FSET 外接的 R C 大小决定。FSET 脚的电压范围在 1-2.2V 之内,该脚电压越高
35、,工作频率越低。因此,2.2V 时工作频率最低,1V 时工作频率最高。作者:吴善龙 2015-12-591 脚主要用来设定软启动频率和软启动时间。通常,软动频率是最高工作频率的 1.5-3 倍。软启动时间,由 1 脚外接的 Rss Css 时间常数决定。软启动时间等于 3 倍的 Rss Css 时间常数。电压控制环路反馈电压即 4 脚的 VFB:Vbus 输出电压,经分压取样后加在 VFB 脚,作为稳压反馈误差电压。在电路工作正常时,该脚电压在 1.2V-2V 间,设置 Vbus 输出端取样电路的分压比,可以确保反馈电压在正常的范围内。该脚电压的另一个职责是母线电压的过压保护。当 VFB 脚的
36、电压高于 2.4V 时,母线电路的过压保护功能被触发。因上经,Vbus 输出端的取样电路分压比改变时,不但会影响 Vbus 输出电压的高低会变化,还会错误的引起 Vbus 输出电压的误保护。而当分压取样电路中的任一电阻变值时,就会引起上述两项指标的变化。设定 LED 灯串的过压保护:开关电源变压器次级经整流后输出的 LED 灯串供电电压,经分压取样后作为 LED 灯串供电过压的取样电压。分压取样电路的分压比,用来设定过压保护点,当 LED 供电电压高于最大值的 10%-30%时,达到 LED 供电过压保护的触发点。设置 4 个灯串之间电压差过大(电压不平衡)保护:当 4 个 LED 灯串供电电
37、压之间压差较大时,将引发电压差过大保护,当一个灯串中有几个灯珠短路时,该灯串的供电电压肯定低于正常的灯串,造成不同灯串之间的电压差过大,引起这种保护。该保护用于多灯串应用的背光系统中。在任两个 LED 灯串之间电压差的保护点由 VLED1-VLED4 引脚的电阻决定。调整该引脚的外接电阻 Rx,以编程不同灯串之间的电压差保护点。Rx 接在 LED 灯串分压器与 VLED1-VLED4 引脚之间。设定 3 脚 VOCP:母线 Vbus 电路的过流保护。母线电路的输出电流被检测并转化成负电压的形式加到该脚。当该脚的电压低于-0.1V(比如-0.2V)时,触发母线电路的过流保护。当该脚的电压升高到
38、1.5-3 倍的正常值时,触发母线过流保护功能。设定 LED 灯串的过流保护(8 脚:SSD):LED 灯串的电流被检测并转化成负电压的形式,加到该脚。当该脚的电压低于-0.2V 时,触发灯串过流保护。LED 驱动电路过流保护点:当灯串的总电流上升到正常值的 1.5-2 倍时,触发 LED 灯串过流保护。设定 5 脚的电压环路补偿:VCOMP。该脚在 IC 内部经过一个开关与电压控制环路的误差放大器的输出端相连,在该脚的外部到地间连接一个 R C 网络,以补偿电压控制环路的频率特性。为了正确的进行补偿,推荐 R 的取值范围是 2K-200K。C 的取值范围是 47n 到 470n 的瓷片电容。
39、这个脚也被用于打嗝模式的故障定时器。当母线电压 Vbus 发生故障时,内部的开关断开,该脚与电压控制环路误差放大器的输出端切断,以关断电压控制环路。内部打嗝定时器工作:一个 2ua 的电流源给这个脚外部的电容充电到 3V,然后放电到 0.45V。然后芯片自动恢复工作。设定 6 脚的电流环路补偿:ICOMP。这个脚通过一个内部开关连接到内部电流控制环路误差放大器的输出端。在这个引脚的外部到地让连接一个 R C 网络,进行电流控制环路的频率补偿。推荐:瓷片电容的取值范是 47n-470n,电阻的取值范是 200 欧到 5K。这个脚也用于 LED 电路故障定时器的打嗝模式。当 LED 驱动电路发生故
40、障时,内部的开关断开,把该脚与电流控制环路内部误差放大器的输出端被关断。此时启动打嗝模式:一个电流源对这个脚外部电容充电到 3V,然后放电到 0.45V,打嗝定时器之后, LED 电流控制环路自动恢复。模拟调光 A-dim:13 脚。当在该脚加一个电压:从 0V-1.18V 间变化时,相应的 LED 灯串电流在 0%-100%间变化。这是一个正极性的模拟调光,在此脚到地接一个瓷片电容,进行旁路高频干扰。脉宽调制调光 PWM:14 脚是 PWM 方波调光输入脚,方波的频率的范围从 100HZ-2KHZ,这是一个正极性的PWM 调光。在 PWM 方波高电平区间,1、电流控制环路控制 LED 电流被调节在标准值上,2、用 PWM 方波高电平区间,母线输出电压经采样得到 VFB 电压,经放大与倒相后出现在 VCOMP 脚外接的电容上。在 PWM 方波